帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的合理確定(dìng)

李福(fú)固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大學(xué) , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀進(jìn)行分(fēn)析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的必要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討了托輥間距(jù)合理確(què)定的(dí)方(fāng)法及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī); 輸送帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)中,托輥用於(yú)支承輸(shū)送帶和(hé)貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸送帶的(dí)垂度不超過限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量(liáng)對(duì)於帶(dài)式輸(shū)送機的正(zhèng)常使用(yòng)
，平(píng)穩運(yùn)行
，維(wéi)護費用
，功率消(xiāo)耗
，整(zhěng)機價格有(yǒu)重要(yào)影響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對托輥間距(jù)進行(háng)合理(lǐ)設計和(hé)布(bù)置 ,可減少托(tuō)輥用量(liáng) ,降低(dī)整機(jī)價(jià)格 ,減少投(tóu)資
，營(yíng)運及維護費用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並帶(dài)來可觀的經濟效益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及其分析(xī)

國產(chǎn)帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距通常(cháng)根據經(jīng)驗數(shù)據確定(dìng) ,或(huò)通過(guò)輸送帶最小(xiǎo)張力設計(jì)計(jì)算托(tuō)輥間距(jù)。

211          根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)數據(jù)確(què)定

我國(guó)目(mù)前采用的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機規(guī)定(dìng)的托輥間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯帶(dài)式輸送機 , 承(chéng)載托輥間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述數(shù)據是根(gēn)據廠家所提供的經驗(yàn)數據確定 ,與(yǔ)實際工況可能存(cún)在(zài)很(hěn)大差別。

212          根(gēn)據最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首先分(fēn)別(bié)計算(suàn)出輸送機承載段和空(kōng)載段的最(zuì)小張(zhāng)力值 ,由(yóu)公(gōng)式即可(kě)計算出(chū)承載托輥間距(jù)和回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距的理論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種實際因素(sù) , 可確定(dìng)托輥間距。

213          現狀(zhuàng)分析(xī)

以上兩種方法(fǎ) , 其基本原(yuán)理(lǐ)都是(shì)按承載段(duàn)或回程段(duàn)最小(xiǎo)張力(lì)點的輸(shū)送帶張力確(què)定(dìng)托輥間距 , 在整個輸(shū)送(sòng)機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分別采用統(tǒng)一的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距。這樣雖(suī)可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和製(zhì)造工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根據(jù)輸送(sòng)帶在輸(shū)送機(jī)長度(dù)上張(zhāng)力的(dí)變(biàn)化及托輥的受力(lì)情況 , 合理確定托輥間距。對(duì)於(yú)短運距帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)影(yǐng)響不大(dà) , 但對(duì)於長運(yùn)距(jù)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 , 則(zé)會(huì)大大增(zēng)加托輥數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價較(jiào)高 , 運(yùn)行阻力(lì)
，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)
，維護(hù)費用等(děng)都(dū)會大量(liáng)增加 , 因此(cǐ)很不合(hé)理。

3     托輥間距(jù)的(dí)合理計(jì)算

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整(zhěng)個(gè)運輸長度(dù)上 , 輸送(sòng)帶張力(lì)是連續(xù)變(biàn)化(huà)的。合理的(dí)托輥間距應在(zài)滿足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)壽命(mìng)要求
，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)要求的條件(jiàn)下 , 根據該處輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如(rú)在德(dé)國有一(yī)條 10 km 長的(dí)帶式輸送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托輥(gǔn)用量。

在設計時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同時滿足(zú) 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命要求; (2) 保證輸(shū)送帶適(shì)當(dāng)的下(xià)垂度。

311 根據托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及使用(yòng)壽命確定托輥間距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能力(lì)及使用(yòng)壽命取決於(yú)物料的特(tè)性(xìng)
，單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶及貨(huò)載的(dí)質量 ,托輥間(jiān)距
，帶速(sù)
，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑
，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行工(gōng)況等因(yīn)素(sù) ,可由(yóu)其動(dòng)載(zǎi)和靜載分(fēn)別計算如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載計算 a0

            [ p0 ]             e ( q + qd) gn f s f d f a

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦    機    械                              2002 年(nián)第(dì) 2 期(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的輥子(zǐ)額定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以上(shàng)各係數(shù)均可(kě)從有關資(zī)料上查得。

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(3)
，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較(jiào)小值 , 即可滿(mǎn)足承載(zǎi)段承載能力(lì)的要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距

按(àn)靜載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確定(dìng)

根據(jù)以上的(dí)計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小值(zhí)確(què)定托輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要(yào)綜(zōng)合考慮其他(tā)因素的影(yǐng)響 , 如物料性(xìng)質(zhì)
，輸送帶寬(kuān)度(dù)
，輸送機(jī)傾(qīng)角
，實(shí)際(jì)運行情況等。輸送(sòng)機(jī)較(jiào)長(cháng)時 , 可(kě)分段(duàn)確(què)定托輥間距(jù)。

314          優越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距的合理確定(dìng)及優化(huà)布置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 , 其優越性是非常明顯的。

(1)    托(tuō)輥成本約(yuē)占輸送機成本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥數(shù)量減少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會(huì)大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機運行(háng)阻力降低 , 功

回程托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(5)
，式(6) 計(jì)算出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿足(zú)回(huí)空段承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂(chuí)度確(què)定托輥間距

輸(shū)送帶下垂度取(qǔ)決(jué)於托(tuō)輥間距
，該處的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張力
，單位(wèi)長度輸送帶(dài)和貨載(zǎi)的質(zhì)量等因素(sù) ,一(yī)般(bān)要求比(bǐ)較合適(shì)的輸送帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於帶式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很大(dà) , 且易出現故障(zhàng) , 故減少托輥用量(liáng) , 使(shǐ)維護工(gōng)作(zuò)量和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶使用壽命(mìng) , 降低(dī)輸送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行可(kě)靠(kào)性。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離(lí)帶式(shì)輸送機(jī)的托輥(gǔn)間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北(běi)京運輸機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式(shì)帶式輸(shū)送(sòng)機設(shè)計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 膠帶輸送(sòng)機(jī)結構
，原(yuán)理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦(kuàng)業(yè)大學(xué)出(chū)版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7)
，式(8) 可知(zhī) , 在 q
，qd 和 k 一定的(dí)情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間距取決(jué)於該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小。為滿足(zú)下垂(chuí)度要(yào)求 , 張力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的區(qū)段采用較(jiào)小的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力較(jiào)大的(dí)區段(duàn)可(kě)采用較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣可大

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢業(yè)於(yú)原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院(yuàn),現從事(shì)礦山機(jī)械的科研(yán)及教學工作,已(yǐ)發表論(lùn)文數篇。

收稿日期 :2001208231